Ультразвуковой излучатель своими руками

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 16.09.2024

Ультразвук — это не слышимые человеком упругие акустические волны, частота которых превышает 20 кГц. Принято различать низкочастотные (20…100 кГц), среднечастотные (0.1… 10 МГц) и высокочастотные (более 10 МГц) ультразвуковые колебания. Несмотря на кил мегагерцы, ультразвуковые волны не следует путать с радиоволнами и радиочастотами. Это абсолютно разные вещи!

По своей физической природе ультразвук ничем не отличается от обычного слышимого звука. Частотная граница между звуковыми и ультразвуковыми волнами условна, она определяется субъективными свойствами человеческого слуха. Для справки, колебания высокой частоты хорошо чувствуют животные (в том числе и домашние), а для летучих мышей и дельфинов они являются жизненно важными.

Таблица 2.10. Параметры ультразвуковых излучателей


На обкладки ультразвуковых пьезоизлучателей рекомендуется подавать не однополярные, а разнополярные импульсы, т.е. в паузах формировать напряжение обратной полярности. Это способствует ускоренному разряду эквивалентной ёмкости излучателя и повышению быстродействия.


Рис. 2.53. Схемы подключения ультразвуковых излучателей к MK (начало):

а) сглаживание формы сигнала, подаваемого на ультразвуковой излучатель BQ1, с помощью катушки индуктивности L1. Резистором R1 регулируется амплитуда;

б) транзисторы VT1, VT2 попеременно открываются короткими импульсами от MK. Для надёжности следует выбирать транзисторы с большим допустимым коллекторным током, чтобы они не вышли из строя при низком омическом сопротивлении катушки индуктивности L1\

в) конденсатор C1 дифференцирует сигнал и устраняет постоянную составляющую, что позволяет подключить ультразвуковой пьезоизлучатель BQ1 к двухполярному источнику питания;

г) маломощный ультразвуковой приёмопередатчик. Делитель R1, R2 определяет рабочую точку АЦП MK при приёме сигнала и амплитуду выходных импульсов при передаче сигнала;

д) приёмопередатчик ультразвукового дальномера. Частота импульсов 36…465 кГц, напряжение на излучателе BQ1 50…100 В (максимум подбирается конденсатором C3). Диоды VD1, VD2 ограничивают сигнал для приёмника. Трансформатор 77 содержит в обмотках I, II по 15 витков провода ПЭВ-0.3, в обмотке III — 100…200 витков ПЭВ-0.08 (кольцо M2000HM K10x6x5); О


О Рис. 2.53. Схемы подключения ультразвуковых излучателей к MK (продолжение):

е) применение логической микросхемы DD1 аппаратно устраняет одновременное открывание транзисторов одного плеча. Импульсные помехи, возникающие в цепи питания из-за неодновременного переключения инверторов DD1.l…DD13 и разброса ВАХ транзисторов, устраняются фильтром L /, C1. Диоды VD1… VD4ставятся в случае замены звукового ВЧ-динамика BA1 (10ГД-35, 6ГД-13, 6ГДВ-4) более мощным ультразвуковым пьезоизлучателем;

ж) увеличение мощности излучателя BQ1 с помощью удвоителя напряжения на микросхеме DD1 и повышенного питания +9…+ 12 В. Транзистор VT1 согласует логические уровни;

з) увеличение амплитуды напряжения на излучателе BQJ происходит ввиду повышенного напряжения питания +9 В и накопления энергии в дросселе L1\

и) полевые транзисторы K77, VT2 (замена IRF7831) снижают потери энергии при коммутации. Резисторы R1, R2 не дают открываться транзисторам при рестарте MK; О

О Рис. 2.53. Схемы подключения ультразвуковых излучателей к MK (окончание):

к) ультразвуковой эхолокатор работает на частоте 40 кГц и генерирует импульсы длительностью 0.4 мс. Амплитуда сигнала на пьезоизлучателе BQ1 (фирма Murata) достигает 160 В. Индуктивность вторичной обмотки трансформатора T1 совместно с ёмкостью пьезоизлучателя BQ1 образует колебательный контур, настроенный на частоту, близкую к 40 кГц. Индуктивность первичной обмотки трансформатора T1 — 7.1 МК Гн, вторичной — 146 МК Гн, добротность Q > 80;

л) ультразвуковой гидроионизатор работает на частоте 1.8…2 МГц. Трансформатор T1 наматывается на трёх сердечниках 50BH K20x 10×5. Обмотки I и II содержат по 4 витка сложенного втрое провода ПЭВ-0.3, обмотка III — 12 витков провода ПЭВ-0.3. Катушка L1 содержит 5 витков провода ПЭВ-0.8 на оправке диаметром 8 мм с шагом 1 мм. Излучатель BQ1 имеет диаметр 30 мм (пьезокерамика ЦТС). Резистором R1 снижаются выбросы напряжения на стоке VT1.

Несмотря на попытки администраций городов решить проблему, на улицах бегают бродячие агрессивные собаки, от которых можно ожидать серьезных неприятностей. Они могут не просто напугать ребенка и даже взрослого, но и покусать и нанести в результате большие травмы, это очень важная проблема, которая должна быть решена безотлагательно руководством города. Но далеко не мэры хотят тратить деньги на это. Поэтому неплохо прикупить или сделать своими руками схему и пользоваться мощным отпугивателем собак. Просмотрите статью и выберите, по какой схеме будете работать своими руками или закажете мастеру.


Что такое ультразвуковой отпугиватель

Есть разные варианты, которые по многим параметрам отличаются. Но все же дальность работы зависит от мощности прибора. Например, в продаже встречаются изделия, которые выполнены из сирены и работают на расстояние до 50 м. Такие отпугиватели позволяют защититься как от животных, так и от воров. Работа многих приборах основана на ультразвуковом принципе, что позволяет чувствовать себя на улице безопасно.


Поскольку заводские изделия стоят недешево, многие люди стараются собирать их самостоятельно. Однако для этого понадобятся не только знания, но и необходимые компоненты, инструменты. Самодельный прибор будет подавать сигнал, который слышат только животные. На ультразвук они откликаются довольно резко и практически сразу убегают от человека.

Виды отпугивателей собак

Отпугиватели собак классифицируют следующим образом:

  • ультразвуковые (электронные). Прибор излучает сигнал большой мощности по направлению животного. Ультразвук оказывает угнетающее действие на собак, вынуждая их уйти, а порой даже убежать. На человека отпугиватель не оказывает никакого вредного воздействия. Прибор имеет небольшие размеры, что позволяет его носить в сумке или кармане;
  • электрические. Также отличаются компактностью. При нажатии на кнопку издают характерное потрескивание, выделяя озон, который не нравится собакам. Такое устройство опасно для животного, поскольку может ударить током и даже временно парализовать. Важно также то, что электрический отпугиватель заставит разомкнуть челюсти, если пес в вас вцепился;
  • газовые. Имеют вид газового баллончика, наполненного химическим веществом. При покупке такого отпугивателя следует ознакомиться с описанием, поскольку далеко не каждые средства оказывают эффективное воздействие на собак. В случае использования такого баллончика животное должно убежать и больше не проявлять агрессию;
  • отпугивающий запах. Поскольку у собак хорошее обоняние, им совсем не нравится запах медицинского спирта. Для отпугивания потребуется смочить тампон этим веществом. Однако недостаток такого средства состоит в том, что спирт быстро испаряется, да и носить его придется постоянно с собой. Раздражающее действие также оказывает перец-стручок, запах цитрусовых.

Как собрать по схеме ультразвуковой отпугиватель

Существуют разные схемы и технологии реализации отпугивателей, которые отличаются по своей сложности. Многие устройства выделяются высокой выходной мощностью. На том, как сделать отпугиватель собак из подручных средств, стоит остановиться детальнее.

На КА561ЛА7

Для сборки отпугивателя на микросхеме КА561ЛА7 понадобятся:

Монтаж прибора выполняют на печатной плате согласно приведенной схеме.


Работает отпугиватель следующим образом:

  1. На первых двух логических элементах выполнен первый контур формирования несущей частоты, представляющий собой симметричный мультивибратор.
  2. На выходе первичного генератора образуется сигнал, имеющий частоту порядка 1,5 Гц.
  3. Во втором контуре формируется ультразвук. На двух других элементах микросхемы собран мультивибратор, посредством которого создается сигнал частотой 20 кГц, имеющий прямоугольную форму.
  4. Для усиления сигнала используется транзисторный усилитель, выполненный по двухтактной схеме. В качестве нагрузки используется пьезоэлемент либо динамик.

На К561ТЛ1

Рассмотрим еще один вариант, как сделать схему мощного отпугивателя собак своими руками, воспользовавшись пошаговой инструкцией. На первом логическом элементе реализован генератор модулирующей частоты, работающий на 14 кГц, на втором – генератор, выдающий 24-25 кГц и управляемый первым генератором. Остальные логические элементы выполняют функцию буфера и распределяют сигнал на два выходных каскада. Последние реализованы на полевых транзисторах КП501А. Нагружают транзисторы дроссели и диоды. Посредством диодов устраняются паразитные колебания.


Красный по схеме светодиод является индикатором разряда батареи. При тусклом свечении либо полном его отсутствии это укажет на необходимость замены батареи. Синий светодиод индицирует включение прибора.


Настройка отпугивателя сводится к проверке импульсного напряжения на пьезоизлучателях. Значение должно быть около 60 В и иметь частоту порядка 25 кГц. Резистор на 12 кОм временно заменяют подстроечным на 20 кОм. Путем его вращения добиваются резонанса. Затем замеряют номинал элемента и впаивают постоянный резистор с таким же сопротивлением. При правильной настройке схемы прибор должен потреблять около 20 мА.


На защищенном диоде КД503А

Если опыта использования микросхем нет, можно собрать более простую схему, основными элементами в которой являются диоды КД503А. Они отвечают за выходную мощность, а также защищают устройство от неправильной подачи напряжения.


Для монтажа нужно подготовить:

  • постоянные и подстроечный резистор;
  • пьезоизлучатель ЗП-1;
  • транзисторы КТ361Б;
  • керамические конденсаторы;
  • диоды КД503А;
  • кнопка для подачи напряжения.

Изготовив печатную плату, остается аккуратно выполнить монтаж. После сборки выполняется простая настройка отпугивателя, которая сводится к подстройке оптимальной частоты, которую можно проверить при помощи осциллографа.


На транзисторах

Если нет желания собирать отпугиватель на микросхеме, можно выполнить простую схему на транзисторах. Смонтировать подобную конструкцию можно даже навесным монтажом, не прибегая к изготовлению печатной платы. Резисторы используются в качестве ограничителей тока и изменения напряжения в цепи.


Транзисторы и емкости требуются для создания частотного контура совместно с резисторами. Диод VD1 защищает схему от переполюсовки. В качестве пьезоэлемента подойдет ЗП-1 и ему подобные. Переключателем может служить обычный тумблер любого исполнения.


Для повышения надежности схемы, монтаж лучше выполнить на плате. Сопротивление R6 обеспечивает регулировку частоты, что позволяет использовать схему не только для собак, но и для вредителей, не вызывая привыкание. Для настройки потребуется подключить к резистору R1 осциллограф или частотомер. В качестве источника питания подойдет любая батарейка с напряжением 1,5-12 В.


Перечисленные элементы можно как приобрести, так и выпаять из старых радиотехнических приборов, что позволит свести к минимуму затраты на изготовление ультразвукового прибора.

На NE555

Один из вариантов отпугивателя представляет собой довольно мощный ультразвуковой передатчик. Его можно использовать как для отпугивания собак, так и кошек. Схема выполнена на стандартном таймере NE555, который работает на частоте 40 кГц. Эту частоту человек не слышит, но на животных она оказывает раздражающее действие.

Чтобы увеличить мощность сигнала, в схеме используется усилитель на транзисторах. На втором аналогичном таймере создается мощный противофазный сигнал для усилителя. Особенностью схемы является высокая мощность на ВЧ. В качестве усилителя задействован ультразвуковой преобразователь. Также схему можно выполнить на NE556, которая представляет собой сдвоенный таймер.

Следует учесть, что устройство потребляет довольно большой ток, порядка 4 А при подключении динамика. Поэтому выключатель питания лучше использовать в виде кнопки, позволяющей кратковременно активировать прибор.

Более простой отпугиватель собак на NE555 можно собрать по нижеприведенной схеме. Микросхема также используется в качества генератора прямоугольных импульсов и работает на частоте 20-22 кГц. Благодаря подстроечному резистору частоту можно изменять в пределах 17-27 кГц.



Правильная эксплуатация отпугивателя

Отпугивающее устройство важно не только правильно собрать, но и уметь им пользоваться. Если собака или стая животных ведут себя агрессивно, действия должны быть резкими и неожиданными. Использовать отпугиватель нужно следующим образом:


Рассмотрев разные схемы мощного отпугивателя собак, а также как сделать прибор своими руками по пошаговым инструкциям, можно будет выбрать и собрать наиболее подходящий вариант. Используя недорогие и доступные компоненты и владея минимальными знаниями в радиоэлектронике, можно сконструировать устройство, которое будет работать ничем ни хуже заводских изделий, а при аккуратном монтаже даже превосходить их по надежности.






Приступили к монтажу отводов слива и залива а также ультрозвуковых элементов Виктор сварщик просто красава!

Лучше отпугивателя не найти, все породы собак убегают со скоростью звука

А если серьезно , то вот. Генератор уз можно подстроить на нужную частоту, собран на стандартной логике, 4 ключа малой мощности 816/17 (комп. пары) в последних версиях уже транзисторы на 40 ватт и к выходу подключена на головка - а трансформатор, ко вторичке транса уже подцеплена головка.
Парочку под заказ собрал - парни , реально отпугивает, по крайней мере тех собак, которые брдят по местным переулкам.







был казус,брал на почте отпугиватель ,и во время собачей свадьбы,было собак 12,курлыкнул в их сторону,так две сабаки ломанулись ко мне,пришлось шугануть дубиной,а так работает,аж приседают собачки

Другие схемы отпугивателей:
Транзисторы есть в наших аналогах, а вот с микросхемами сложнее.
Все данные схемы из промышленных образцов США.

Я бы Вам не советовал заморачиватся с этой схемой ВООБЩЕ.
Она не работает на насекомых.
Вообще то, при подборе частоты излучения, эффект возможен, но только на первые пару минут.
Дальше эти кровососы моментально адаптируются и продолжают сосать кровь невинных граждан.
На собак ещё сможет действовать на частоте 24-26.5 кгц. подачей по 2-10 сек.

Чтобы выходные транзисторы не грелись на базу надо с логических элементов подать сигнал не через 3 ком, а через ёмкость 0.1 мкф

Я произвёл много экспериментов с ультразвуковыми отпугивателями и летом испытаю на даче ещё и антилай и антикрот.
Если будет удачный результат-опубликую здесь.

На 99% всё, что собрано на русском интернете по этому вопросу, какие то перепечатки одной и той же туфты.
Кстати вот это в описании - Ультразвуковой отпугиватель комаров работает приблизительно на частоте от 10 до 40кгц - не верно.
Рабочие частоты для комаров от 30 кгц до 50 кгц

Да, насчёт 220 вольт-это непонятно что? Схема блока питания что ли?
Опять не стоит заморачиватся и решите проблему с питанеие как Вам удобно.
Удачи!

Читайте также: